Статистика чисел Ричардсона по данным наблюдений с океанографической платформы

А.Н. Морозов

Морской гидрофизический институт РАН, г. Севастополь

Аннотация

Обсуждаются результаты измерений, выполненных 17 – 21 мая 2013 г. с океанографической платформы, расположенной в прибрежных водах вблизи пгт. Кацивели. Измерения выполнялись с помощью распределенного термопрофилемера, акустического доплеровского профилометра течений и CTD-зонда. Обсуждаются методические вопросы совместной обработки данных. Рассматриваются оценки чисел Ричардсона (Ri) в зависимости от разрешающей способности приборов. Показано, что вероятность выполнения необходимого условия линейной нестабильности (PRi < 0,25) спадает по экспоненте с ростом приращения глубины, на котором рассчитываются соответствующие производные. PRi < 0,25 линейно уменьшается с глубиной и проявляет логарифмическую зависимость от частоты плавучести. В качестве альтернативы числам Ричардсона рассматриваются соотношения измеренных значений средних сдвигов скорости течения с их значениями, оцененными по спектру Гаррета и Манка (GM76).

Ключевые слова

вертикальный сдвиг скорости течения, числа Ричардсона, термопрофилемер, ADCP, Черное море

Благодарности

Работа выполнена в МГИ РАН в рамках государственного задания по теме No 0827-2018-0002, при финансовой поддержке гранта РФФИ No 17-05-41102 РГО_а.

Для цитирования

Морозов А. Н. Статистика чисел Ричардсона по данным наблюдений с океанографической платформы // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. № 2. С. 39–46. EDN YLLQKT. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2018-2-39-46

Morozov, A.N., 2018. Statistic of the Richardson Number According to Observations from the Oceanographic Platform. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 39–46. https://doi.org/10.22449/2413-5577-2018-2-39-46 (in Russian).

DOI

10.22449/2413-5577-2018-2-39-46

Список литературы

  1. Зацепин А.Г., Островский А.Г., Кременецкий В.В., Низов С.C., Пиотух В.Б., Соловьев В.А., Швоев Д.А., Цибульский А.Л., Куклев С.Б., Куклева О.Н., Москаленко Л.В., Подымов О.И., Баранов В.И., Кондрашов А.А., Корж А.О., Кубряков А.А., Соловьев Д.М., Станичный С.В. Подспутниковый полигон для изучения гидрофизических процессов в шельфово-склоновой зоне Черного моря // Физика атмосферы и океана.– 2014.– т.50, № 1.– С.16-29.
  2. Серебряный А.Н., Иванов В.А., Кузнецов А.С., Химченко Е.Е., Лаврова О.Ю., Симонова Ю.В. Исследования внутренних волн и течений в Черном море с платформы Морского гидрофизического института летом 2014 г. // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря и комплексное использование ресурсов шельфа.– 2014.– вып.28.– С.62-70.
  3. Гайский П.В. Результаты годовых наблюдений профиля температуры на океанографической платформе с помощью распределенных термопрофилемеров // Системы контроля окружающей среды.– Севастополь, 2014.– вып.20.– С.44-53.
  4. Морозов А.Н., Шутов С.А., Зима В.В., Дерюшкин Д.В., Лемешко Е.М., Белоус Н.С. Динамика вод на Черноморском подспутниковом полигоне по данным ADCP-наблюдений / Мониторинг прибрежной зоны на экспериментальном подспутниковом полигоне / Под ред. В.А. Иванова, В.А. Дулова.– Севастополь, 2014.– С.385-400.
  5. Munk W., Anderson E. Notes on a theory of the thermocline // J. Mar. Res.– 1948.– 3.– P.267-295.
  6. Pacanowski R.C., Philander S.G.H. Parameterization of vertical mixing in numerical models of tropical oceans // J. Phys. Оcean.– 1981.– v.11.– P.1443-1451.
  7. Galperin B., Sukoriansky S., Anderson P.S. On the critical Richardson number in stably stratified turbulence // Atmospheric Science Letters.– 2007.– 8.– P.65-69. doi: 10.1002/asl.153.
  8. Miles J.W. On the stability of heterogeneous shear flows // J. Fluid Mech.– 1961.– 10, issue 4.– P.496-508.
  9. Abarbanel H.D.I., Holm D.D., Marsden J.E., Ratiu T. Richardson number crite-rion for nonlinear stability of three-dimensional stratified flow // Physical Review Letters.– 1984.– 52.– P.2352-2355.
  10. Kunze E., Williams A.J. III, Briscoe M.G. Observations of shear and vertical stability from the neutrally buoyant flow // J. Geophys. Res.– 1990.– 95.– P.18127-18142.
  11. Polzin K. Statistic of the Richardson Number: mixing models and finestructure // J. Phys. Ocean.– 1996.– v.26.– P.1409-1425.
  12. Fer I. Scaling turbulent dissipation in Arctic fjord. // Deep-Sea Research (Part II).– 2006.– v.53.– P.77-95.

Текст статьи

Скачать статью в PDF-формате